國際聯合研究證實水分子與石墨烯電子的固液量子摩擦機制

來自英國曼徹斯特大學、德國馬克斯·普朗克聚合物研究所等的國際科研小組在《自然·納米技術》上發表研究成果顯示，水可以直接與碳的電子相互作用，這在流體動力學中是一種非常不尋常的量子現象。

科研團隊使用超快光譜研究液體-石墨烯界面上的能量傳遞過程，即通過超短紅色激光脈沖（持續時間僅為十億分之一秒的百萬分之一）來瞬間加熱石墨烯的電子云，然后用太赫茲激光脈沖監測其冷卻過程。研究發現，當石墨烯浸入水中時，電子云冷卻得更快；而將石墨烯浸入乙醇中對冷卻速率沒有影響。結論顯示水加速了石墨烯電子的冷卻，而其他極性液體的冷卻動力學基本不受影響。

這種現象的可能解釋是，熱電子推拉水分子以釋放部分熱量，即通過量子摩擦進行冷卻?？蒲腥藛T深入研究了這一理論，確定水-石墨烯的量子摩擦可以解釋實驗數據，支持了理論上提出的固液量子摩擦的基本機制。

（摘自科技部網站：https://www.most.gov.cn/gnwkjdt/202308/t20230803_187324.html）